基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法

针对传统三电平有源中点钳位(ANPC)并网逆变器有限控制集模型预测控制存在的计算流程复杂、中点电压波动较大、输出电流谐波较大的问题,提出了一种基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法.该方法简化了传统模型预测控制方法中建立直流侧中点电压偏移量ΔU dc与三相开关状态S_( x)中间变量的步骤,在静止αβ坐标系下,利用负载电流i、ΔU dc与S x之间的关系直接建立数学模型,通过对27种开关状态的实时计算,确定最优输出开关状态.仿真和实验结果表明,该方法有效降低了电流谐波畸变率,达到了抑制中点电压波动的效果.

有源中点钳位型三电平并网逆变器多目标优化预测控制

有源中点钳位型(ANPC)三电平变换器作为并网逆变器能够实现功率器件的热损耗平衡,适用于光伏发电系统。针对传统中点钳位型(NPC)三电平并网逆变器开关管发热不均衡等问题,本文提出一种ANPC三电平并网逆变器的多目标模型优化预测控制方法,基于三电平输出的开关状态需要遵循单位电平跳变的原则,剔除不符合跳变原则的开关状态,减少模型滚动优化的次数。针对开关管的发热不均衡问题,根据ANPC三电平并网逆变器的结构特点,通过对开关管的开通和关断损耗进行线性拟合,实时计算各开关管的功率损耗,把各开关管的不均衡损耗加入目标价值函数以实现不均衡损耗的最小化。最后通过ANPC三电平并网逆变器直接功率控制的实验结果验证了所提控制方法的正确性和有效性。